KR100265068B1 - Real-time traffic monitoring and control method in asynchronous transmission mode switching node - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for monitoring and controlling a real-time traffic in a switching node of an ATM(Asynchronous Transfer Mode) is provided to correctly decide the observance of a traffic parameter negotiated in the setup of cell connection, and to enable efficient usage of a network resource by statistical multiplexing of a data cell. CONSTITUTION: A VPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) field and a CLP(Cell Loss Priority) are extracted from a 5-byte cell header of a 53-byte ATM(Asynchronous Transfer Mode) cell. A cell header effective value of a look-up table(20) for the extracted VPI/VCI field is checked, to decide the effectiveness of a received cell. If the received cell is an effective cell, monitoring information and control information are compared, to check whether a traffic parameter is violated. If violated, whether a present user connection violates a negotiation parameter is checked using a traffic control information value and a CLP field value in the look-up table(20). The cell is compressed/tagged/discarded, according to the violation of the negotiation parameter. A cell control result decided for the effective call is delivered to a physical layer performing actual cell processing. Cell monitoring information is reported to an upper control tablet, and cell control information is reset on the basis of the cell monitoring information.

Description

비동기전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법Real-time traffic monitoring and control method in asynchronous transmission mode switching node

본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode: 비동기전송모드, 이하 ATM이라 칭함) 스위칭 노드 내에서 트래픽 관리를 위해 선행되어야 하는 트래픽 감시(MONITORING) 및 제어기술에 관한 것으로, 특히 ATM 트래픽을 실시간으로 감시하고 제어하기 위한 ATM 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a traffic monitoring and control technique that must be preceded for traffic management in an Asynchronous Transfer Mode (ATM) switching node, and in particular, to monitor and control ATM traffic in real time. The present invention relates to a real time traffic monitoring and control method in an ATM switching node.

ATM 네트웍 상으로 입력되는 트래픽에는 다양한 대역 요구와 버스트 특성이 있고, 네트웍 자원을 효율적으로 이용함과 동시에 사용자로부터 요구되는 QOS(Quality Of Service: 서비스 품질)를 제공하기 위하여 우수한 트래픽 제어기법 및 대역관리 방식이 필요하다.Traffic entering the ATM network has various bandwidth requirements and burst characteristics, and an excellent traffic control method and bandwidth management method to efficiently use network resources and to provide quality of service (QOS) required by users. This is necessary.

한편, 상기 ATM 네트웍의 트래픽 원은 스위치 노드 내에 트래픽 감시와 제어기능이 없으면 트래픽 협상 파라미터 이상으로 네트웍 자원을 사용할 수가 있게 된다. 따라서, 트래픽 관리 및 제어기능이 네트웍 상으로 입력되는 트래픽의 변동에 따라 정확히 동작하지 못할 경우 ATM 네트웍은 VBR(Variable Bit Rate: 가변 전송속도) 트래픽의 발생상황에 따라 폭주상태에 빠져 운용이 제대로 이루어지지 않을 확률이 높게 된다. 이에 따라 ATM Forum에서는 ATM 트래픽을 제어하기 위한 GCRA(Generic Cell Rate Algorithm)이 권고되었다. 상기 GCRA는 'Virtual Scheduling Algorithm' 또는 'Continuous-state Leaky Bucket Algorithm'으로 알려져 있으며, 최고 셀 율과 셀 지연변동 및 평균 셀 율과 버스트 허용치 등을 제어하기 위하여 제안되었다. 상기의 두 방식 모두 트래픽 별로 결정되어지는 버퍼의 제한치와 카운터의 증분치를 사용하여 스위치로 입력되는 데이터 셀 율을 제어하도록 되어 있다. 상기 GCRA는 사용자 셀의 협상 파라미터의 위반여부를 조사하기 위한 간단하고 우수한 성능의 알고리즘이지만, 스위치 설계시에 이 알고리즘을 반드시 UPC(Usage Parameter Control) 방식으로 사용해야 할 이유는 없다. 즉, 협상 파라미터를 준수하여 셀을 전송하는 호의 QOS 지원이 가능하다면 어떠한 UPC 알고리즘을 탑재하여도 문제가 발생하지는 않는다.On the other hand, the traffic source of the ATM network can use the network resources beyond the traffic negotiation parameters if there is no traffic monitoring and control function in the switch node. Therefore, if the traffic management and control function does not operate correctly due to the fluctuation of the traffic input into the network, the ATM network may be congested due to the occurrence of VBR (Variable Bit Rate) traffic and operate properly. There is a high probability of not losing. Accordingly, the ATM Forum recommended the Generic Cell Rate Algorithm (GCRA) to control ATM traffic. The GCRA is known as 'Virtual Scheduling Algorithm' or 'Continuous-state Leaky Bucket Algorithm', and has been proposed to control peak cell rate, cell delay variation, average cell rate and burst tolerance. In both of the above schemes, the data cell rate input to the switch is controlled by using the buffer limit and the increment value of the counter determined for each traffic. The GCRA is a simple and high performance algorithm for investigating whether a user cell's negotiation parameter is violated, but there is no reason to use the algorithm as a UPC (Usage Parameter Control) method when designing a switch. That is, if QOS support of a call that transmits a cell in compliance with a negotiation parameter is possible, no problem arises with any UPC algorithm.

본래, GCRA는 전술한 바와 같이 사용자 셀의 협상 파라미터에 대한 위반여부를 조사하여 해당 셀들을 제어하는 알고리즘으로서, 그 이외의 기능에 관해서는 어떠한 규격도 정해져 있지 않다. 그러나 시스템 설계자의 입장으로는 상기 GCRA 이외에는 셀의 도착율을 감시할 수 있는 기능이 없으므로 이에 약간의 변경을 가하여 스위칭 노드에 유입되는 사용자 트래픽을 감시하여 모든 사용자 호들의 대역 이용율을 측정하는 목적으로 사용하는 동향도 있다. 대상 트래픽이 현재 정의되어 있는 ATM 서비스 중의 어느 것이 되더라도 셀 율 제어나 QOS의 보증, 네트웍 성능 향상을 위해서는 네트웍 전체를 통하여 흘러가는 트래픽을 감시해야 한다. 상기 GCRA와 피드백 제어용의 RM(Resource Management) 셀을 운용하므로써 네트웍 내의 트래픽의 부하 상태를 조사하는 것은 가능하지만, 이들 알고리즘은 원래 트래픽 감시가 주 목적이 아니기 때문에 VBR(Variable Bit Rate: 가변 전송속도) 트래픽에 대한 정확한 모니터링은 불가능하다.Originally, the GCRA is an algorithm for controlling the cells by investigating whether the user cell is in violation of the negotiation parameter as described above, and no standard is specified for other functions. However, as a system designer, there is no function to monitor the arrival rate of the cell except for the GCRA, so that a slight change is made to monitor the user traffic flowing into the switching node and use it to measure the bandwidth utilization of all user calls. There is also a trend. Regardless of which ATM service is currently defined, the traffic flowing through the network must be monitored for cell rate control, QOS guarantees, and network performance. By operating the GCRA and resource management (RM) cell for feedback control, it is possible to investigate the load state of traffic in the network, but these algorithms are VBR (Variable Bit Rate) since the primary purpose is not to monitor traffic. Accurate monitoring of traffic is not possible.

상술한 종래기술이 다양한 특성을 나타내는 ATM 트래픽들에 대한 감시 및 제어기술로 이용될 경우 다음과 같은 문제점이 발생된다.When the above-mentioned prior art is used as a monitoring and control technique for ATM traffic having various characteristics, the following problems occur.

첫째, 하나의 VBR(Variable Bit Rate: 가변 전송속도) VC(Virtual Connection)을 감시 및 제어하기 위해서는 적어도 2개의 카운터(하나는 최고 셀 율 제어용, 다른 하나는 평균 셀 율 제어용)가 필요하다.First, at least two counters (one for controlling the highest cell rate and one for controlling the average cell rate) are required to monitor and control one variable bit rate (VBR) virtual connection.

둘째, VBR(Variable Bit Rate) 및 ABR(Available Bit Rate) 서비스에 할당되는 네트웍 자원 관리에 있어서, 커넥션 수와 같은 버퍼 크기 및 leaky rate 쌍을 설치해야만 하고, 여러 가지 특성을 갖는 광대역 서비스에 대하여 네트웍 자원을 일괄적으로 관리하는 것이 매우 어렵게 된다.Second, in network resource management allocated to VBR (Variable Bit Rate) and ABR (Available Bit Rate) services, a buffer size and leaky rate pairs such as the number of connections must be installed. Managing resources collectively becomes very difficult.

셋째, 전송되는 데이터 셀에 대한 제어 알고리즘은 초기에 미리 설정되는 측정시간 간격에서만 실행되어 실제의 평균 셀 전송율을 측정하는 것이 불가능하다. 즉, GCRA의 셀 율 제어에 있어서의 정확도는 Leaky Bucket의 크기에 의존하게 된다.Third, the control algorithm for the data cell to be transmitted is executed only at a preset measurement time interval, so that it is impossible to measure the actual average cell rate. In other words, the accuracy of GCRA cell rate control depends on the size of the Leaky Bucket.

넷째, 스위칭 노드에 유입되는 트래픽은 leaky rate를 설정하여 제어할 수는 있으나 모든 VC의 실시간 자원 사용율을 계산하는 것은 불가능하다. 또한 특정 커넥션에 대한 leaky rate라 함은 그 커넥션에 고정된 대역을 연속적으로 할당한다는 것을 의미하므로 최적의 자원 사용 효율을 기대하기가 어렵다.Fourth, the traffic flowing into the switching node can be controlled by setting the leaky rate, but it is impossible to calculate the real-time resource utilization rate of all VCs. Also, the leaky rate for a particular connection means that a fixed bandwidth is allocated to that connection in succession, so it is difficult to expect optimal resource usage efficiency.

다섯째, 정보의 버스트 특성이 커지면 스위치 내의 버퍼 크기를 증가시켜야 하므로 하드웨어적인 부담이 커지게 된다. 따라서, 이러한 버스트 특성이 큰 트래픽을 지원하기 위해서는 종래 FRP(Fast Reservation Protocol)와 같은 방식을 채용하는 것이 바람직하나 상기 FRP는 트래픽의 감시와 보고기능을 제공하지 못하며, 또한 입력되는 데이터 셀은 일단 버퍼에서 처리되어진 후 전송되기 때문에 항상 처리 지연이 발생하게 된다.Fifth, when the burst characteristic of information increases, the hardware burden increases because the buffer size in the switch must be increased. Therefore, in order to support the traffic having such a burst characteristic, it is preferable to adopt the same method as the conventional FRP (Fast Reservation Protocol), but the FRP does not provide the monitoring and reporting function of the traffic, and the input data cell is buffered once. The processing delay always occurs because it is processed and then transmitted.

여섯째, ATM 네트웍에서의 폭주 제어는 필수적인 것임에도 불구하고 고속 채널 자체의 지연 특성이 있기 때문에 적용 가능한 폭주 제어 메카니즘에 제약이 있게 된다. 즉, 현재의 폭주 제어 메카니즘에서는 네트웍의 폭주 상태를 체크할 경우 각 스위치 내의 버퍼의 점유율을 체크하거나 그렇지 않으면 특별한 관리용 셀을 네트웍 링크에 보내어 RTT(Round Trip Time)을 측정하는 등의 방법으로 네트웍의 혼잡상태를 파악하고 있으나 이들 종래 방법은 폭주 상태를 실시간으로 직접 탐지하고 있지는 못하다. 그 결과, 각 스위치에서의 처리 지연이나 셀의 전파 지연 등으로부터 발생하는 오버헤드의 문제를 해결하기가 어렵게 된다.Sixth, although congestion control is essential in ATM networks, there is a limitation in the congestion control mechanism applicable because of the delay characteristics of the fast channel itself. In other words, in the current congestion control mechanism, when checking the congestion status of the network, the network is checked by checking the share of buffers in each switch, or otherwise measuring a round trip time (RTT) by sending a special management cell to the network link. Although congestion is detected, these conventional methods do not directly detect congestion in real time. As a result, it becomes difficult to solve the problem of overhead caused from processing delays and propagation delays of cells in each switch.

상기한 종래 문제점들을 정리하자면;To summarize the above conventional problems;

종래의 트래픽 제어 알고리즘에서는 전술한 바와 같은 단점을 해결하지 않으면 ATM 네트웍의 최대 장점인 통계 다중 효과를 최적으로 달성하기란 매우 어렵다. 더우기 네트웍 자원에 여유가 있다 하더라도 연결 설정된 커넥션의 QOS에 영향을 미치는 일이 빈번히 발생하게 된다. 이러한 문제의 근본적 이유로는 대부분의 트래픽 제어 알고리즘이 실시간으로 운용되고 있지 않다는 것과 트래픽 관리의 각 기능들이 독립적으로 동작하고 있다는 점을 들 수 있다.In the conventional traffic control algorithm, it is very difficult to optimally achieve statistical multiple effects, which is the greatest advantage of ATM networks, without solving the above-described disadvantages. Moreover, even if there is room in network resources, it often happens that it affects the QOS of the established connection. The fundamental reasons for this problem are that most of the traffic control algorithms are not running in real time, and that each function of traffic management operates independently.

따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 ATM 트래픽을 실시간으로 관리하는 트래픽 감시 및 제어알고리즘을 구현하여 사용자에 의해 요구되는 서비스 품질을 보증하여 ATM 네트웍의 성능을 최대화하기 위한 ATM 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to implement a traffic monitoring and control algorithm that manages ATM traffic in real time in order to solve the above problems, to guarantee the quality of service required by the user in the ATM switching node to maximize the performance of the ATM network. To provide a real-time traffic monitoring and control method of.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 비동기전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법에 있어서, ATM 셀이 수신되면 5 바이트의 셀 헤더를 검사하여 현재의 셀이 정당하게 연결설정된 사용자 커넥션으로부터 발생한 것인가를 검사하는 과정과, 현재의 셀이 유효한 셀이라면 감시정보와 제어정보를 비교하여 현재 설정된 트래픽 파라미터 위반여부를 검사하는 과정과, 위반으로 판단시 해당 셀을 셀 손실 우선순위 필드 값에 의해 폐기 또는 태그하는 과정과, 상기 유효 셀에 대하여 결정된 셀 제어결과를 물리계층으로 보내고 셀 감시정보를 상위의 제어평면에 보고하는 과정과, 상기 셀 감시정보에 기초하여 셀 제어정보를 재설정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for monitoring and controlling traffic in real time in an asynchronous transmission mode switching node, wherein when an ATM cell is received, a cell header of 5 bytes is inspected to generate a current connection from a user connection in which the current cell is duly established. Checks whether the current cell is a valid cell, compares the monitoring information with the control information, checks whether the currently set traffic parameter is violated, and discards the corresponding cell by the cell loss priority field value when it is determined to be a violation. Or tagging, sending a cell control result determined for the valid cell to a physical layer, reporting cell monitoring information to an upper control plane, and resetting cell control information based on the cell monitoring information. It is characterized by.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 트래픽 감시 및 제어를 수행하기 위한 ATM 셀 제어블록의 구성도1 is a block diagram of an ATM cell control block for performing real-time traffic monitoring and control according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 ATM 트래픽을 실시간으로 감시 및 제어하기 위한 제어흐름도2 is a control flowchart for monitoring and controlling ATM traffic in real time according to the present invention.

도 3은 일반적인 ATM 셀 헤더의 구성도3 is a block diagram of a typical ATM cell header

도 4는 본 발명에 따른 셀 감시 카운터 크기의 결정을 보여주기 위한 일 예시도4 is an exemplary diagram for illustrating determination of a cell monitoring counter size according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 셀 감시정보와 셀 제어정보의 이용을 보여주기 위한 일 예시도5 is an exemplary diagram for showing use of cell monitoring information and cell control information according to the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 실시간 셀 감시 및 제어를 위한 알고리즘의 흐름도6 is a flowchart of an algorithm for real-time cell monitoring and control according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 CDV를 이용하여 셀의 위반여부를 검사하기 위한 예시도7 is an exemplary diagram for checking whether a cell is violated using a CDV according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서 구체적인 처리흐름과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a more thorough understanding of the present invention, such as specific processing flows. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 트래픽 감시 및 제어를 수행하기 위한 ATM 셀 제어블록의 블록구성도로서, ACCB(ATM Cell Control Block: ATM 셀 제어블록) 10은 HDPU(Header Data Processing Unit) 13, CADU(Control Action Determination Unit) 15, TMP(Traffic Monitor Part) 17, MIRU(Monitor Information Reporting Unit) 19로 구성되며, 룩-업 테이블 20, MDPP(Monitor Data Processing Part: 감시정보처리부) 30과 연결 구성된다. 이들 각 구성부의 동작 및 역할을 설명한다.1 is a block diagram of an ATM cell control block for performing real-time traffic monitoring and control according to the present invention, ACCB (ATM Cell Control Block) 10 is HDPU (Header Data Processing Unit) 13, CADU (Control Action Determination Unit) 15, TMP (Traffic Monitor Part) 17, MIRU (Monitor Information Reporting Unit) 19, and is connected to the look-up table 20, MDPP (Monitor Data Processing Part) 30 . The operation and role of each of these components will be described.

ACCB(ATM Cell Control Block: ATM 셀 제어블록) 10은 ATM 계층상에서 카운터에 의해 실제로 두 개의 인접 셀 간의 시간을 측정하여 상기 MDPP(Monitor Data Processing Part: 감시정보처리부) 30으로 보고한다.The ATM Cell Control Block (ACCB) 10 measures the time between two adjacent cells by a counter on the ATM layer and reports the time to the Monitor Data Processing Part (MDPP) 30.

HDPU(Header Data Processing Unit) 13은 P/L(PHYSICAL LAYER: 물리계층)로부터 5바이트의 셀 헤더를 수신하여 VPI(Virtual Path Identifier: 가상경로 식별자, 이하 VPI라 칭함)/VCI(Virtual Channel Identifier: 가상채널 식별자, 이하 VCI라 칭함) 및 CLP(Cell Loss Priority) 헤더정보를 CADU 15로 인가하고, 셀 클럭에 의한 카운터 구동신호를 TMP 17로 인가한다.The header data processing unit (HDPU) 13 receives a 5-byte cell header from a PHYSICAL LAYER (P / L) to transmit a Virtual Path Identifier (VPI) / Virtual Channel Identifier (VCI). The virtual channel identifier, hereinafter referred to as VCI) and CLP (Cell Loss Priority) header information are applied to the CADU 15, and the counter driving signal based on the cell clock is applied to the TMP 17.

CADU(Control Action Determination Unit) 15는 상기 HDPU 13에서 입력한 헤더정보 중 VPI/VCI 값을 룩-업 테이블 20으로 전송하며, 상기 룩-업 테이블 20에 있는 제어정보 Cc 값과 상기 TMP 17에서 결정한 감시정보 Cm 값을 비교하여 그 비교결과를 MIRU 19로 인가한다. 또한, 비교결과에 따른 셀 폐기 신호(DISCARD Signal), 태그 신호(TAG Signal) 등의 제어신호를 상기 P/L의 데이터 셀 버퍼에 주어 셀 처리를 제어한다.CADU (Control Action Determination Unit) 15 transmits the VPI / VCI value among the header information input from the HDPU 13 to the look-up table 20, and determines the control information Cc value in the look-up table 20 and the TMP 17. The monitoring information Cm value is compared and the comparison result is applied to MIRU 19. The cell processing is controlled by giving a control signal such as a DISCARD signal and a TAG signal according to the comparison result to the data cell buffer of the P / L.

MIRU(Monitor Information Reporting Unit) 19는 논리 유닛으로 상기 CADU 15의 제어 결과를 받아 제어평판에 감시정보 Cm을 보고하고, 상기 제어 결과가 특정 제어범위 이상일 경우에는 MDPP 30으로 보고하며, 상기 MDPP 30에서는 상기 제어정보 Cc를 갱신한다.The MIRU (Monitor Information Reporting Unit) 19 receives the control result of the CADU 15 as a logic unit and reports the monitoring information Cm to the control plate. When the control result is above a specific control range, the MIRU 19 reports the MDPP 30. The control information Cc is updated.

상기 룩-업(Look-up) 테이블 20에는 VPI/VCI에 따른 셀의 유효성 판단기준인 Match flag 값, 제어정보 Cc, 협상 파라미터 위반여부 기준인 A_I 비트, CNS 값이 지정되어 있다.In the look-up table 20, a match flag value, control information Cc, a negotiation parameter violation criterion A_I bit, and CNS value, which are validity determination criteria of a cell according to VPI / VCI, are designated.

도 2는 본 발명에 따른 ATM 트래픽을 실시간으로 감시 및 제어하기 위한 제어흐름도로서,2 is a control flowchart for monitoring and controlling ATM traffic in real time according to the present invention.

101단계에서 셀이 수신되면 ACCB(ATM Cell Control Block: ATM 셀 제어블록) 10은 수신한 53 바이트(BYTE) ATM 셀의 5 바이트 헤더로부터 VPI/VCI, CLP(Cell Loss Priority: 셀 손실 우선순위) 필드를 추출한다. 상기 5 바이트(BYTE) ATM 셀 헤더의 일반적인 구성이 도 3에 도시되어 있다. 그런 후 103단계에서 룩-업(LOOK-UP) 테이블의 Match flag 값을 이용하여 셀의 유효성 여부를 판단한다. 이것은 현재의 셀이 정당하게 연결 설정된 커넥션으로부터 발생된 유효한 셀인가를 상기 룩-업 테이블 내의 Match flag 값을 참조하여 판단하는 것이다. 상기 셀의 유효성 여부 판단은 예를 들어, 추출한 상기 VPI/VCI 필드의 Match flag=1 이면 유효한 것으로, Match flag≠1이면 유효하지 않은 것으로 판단하여 셀을 폐기(Cell Discard)한다. 상기 103단계에서 셀이 유효하다면 105단계에서 감시정보 Cm과 제어정보 Cc를 비교하여 트래픽 파라미터의 위반여부를 검사한다. 이 단계에서는 셀의 집중효과에 대처하기 위하여 연결 설정시 미리 결정되어진 CDV(Cell Delay Variation: 셀 지연변동 허용치) 값을 이용한다. 도 7을 통해 보다 상세히 설명하면, 기준 시간값인 제어정보 Cc의 전후에 지정된 상기 CDV 값 만큼의 셀 지연변동 허용치 범위 내에 감시정보 Cm(도 7에서 Cm2 또는 Cm3)이면 수신된 셀을 허용하고, 만약 Cm1의 경우에는 위반으로 판단하며, Cm4의 경우에는 셀을 허용함과 동시에 차기의 제어정보 Cc 값을 상기 Cm4 값으로 설정한다. 또한 107단계에서 트래픽 제어정보인 A_I(Active_Idle) 비트를 이용하여 현재의 사용자 커넥션이 실제로 협상 파라미터를 위반하고 있는가에 대한 판단과, 사용하지 않는 대역의 억세스 제어를 수행한다. 예를 들어, 상기 A_I=1 이면 위반으로 판단하고, 상기 A_I=0 이면 셀을 억제한다. 상기 판단에 의해 위반으로 판단되면 해당 셀은 CLP 필드값에 의해 폐기(Discard) 또는 태그(TAG)된다. 상기와 같이 유효 셀에 대하여 결정된 셀 제어결과는 실제로 셀에 대한 처리가 수행되는 물리계층(P/L)에 보내고, 셀 감시정보 Cm은 상위의 제어 평면에 보고된다. 상기 감시정보 Cm의 보고방법으로는 몇 가지 규칙을 생각할 수 있다. 즉, 감시정보 Cm과 제어정보 Cc가 일치하지 않을 때마다 매회 보고하는 것이 이상적이지만 이러한 경우 시스템에 상당한 부하가 걸리게 되므로 상기 감시정보 Cm 및 제어정보 Cc의 차가 셀 지연변동 허용치 CDV를 초과할 때에만 보고하는 것이 바람직하다. 또한 보고시간을 주기적으로 할 수도 있는데, 이 경우 최적의 보고시간 간격은 트래픽 특성과 트래픽 관리용의 계산기 능력에 기초하여 결정하는 파라미터가 된다. 최종적으로 셀 카운터를 리셋하고 다음의 데이터 셀에 대하여 상기와 같은 처리과정을 반복 수행한다.When the cell is received in step 101, the ATM Cell Control Block (ACCB) 10 receives the VPI / VCI and Cell Loss Priority (CLP) from the 5-byte header of the received 53-byte (BYTE) ATM cell. Extract the field. A general configuration of the 5 byte (BYTE) ATM cell header is shown in FIG. Thereafter, in step 103, it is determined whether a cell is valid using a match flag value of a look-up table. This is to determine whether the current cell is a valid cell generated from a connection that is legitimately connected with reference to the Match flag value in the look-up table. For example, the validity of the cell is determined to be valid if Match flag = 1 of the extracted VPI / VCI field, and invalid if Match flag ≠ 1, thereby discarding the cell. In step 103, if the cell is valid, in step 105, the monitoring information Cm is compared with the control information Cc to check whether the traffic parameter is violated. In this step, in order to cope with the concentration effect of the cell, a cell delay variation (CVV) value predetermined during connection establishment is used. In more detail with reference to FIG. 7, if the monitoring information Cm (Cm2 or Cm3 in FIG. 7) is within the allowable cell delay variation range of the CDV value specified before and after the control information Cc, which is a reference time value, the received cell is allowed. If Cm1 is determined to be a violation, in case of Cm4, the cell is allowed and the next control information Cc is set to the value of Cm4. In step 107, the A_I (Active_Idle) bit, which is traffic control information, is used to determine whether the current user connection is actually in violation of the negotiation parameter, and access control of an unused band is performed. For example, if A_I = 1, a violation is determined, and if A_I = 0, a cell is suppressed. If it is determined that the violation is determined by the determination, the cell is discarded or tagged by the CLP field value. As described above, the cell control result determined for the effective cell is actually sent to the physical layer (P / L) where the processing for the cell is performed, and the cell monitoring information Cm is reported to the upper control plane. Several rules can be considered as a method of reporting the monitoring information Cm. That is, it is ideal to report every time when the monitoring information Cm and the control information Cc do not coincide, but in this case, a considerable load is placed on the system, so only when the difference between the monitoring information Cm and the control information Cc exceeds the cell delay variation allowable CDV. It is desirable to report. In addition, the reporting time may be periodically performed. In this case, the optimal reporting time interval is a parameter that is determined based on the traffic characteristics and the calculator's ability to manage traffic. Finally, the cell counter is reset and the above process is repeated for the next data cell.

이하 본 발명에 적용되는 기능적 요구사항을 항목별로 기술한다.Hereinafter, functional requirements applied to the present invention will be described item by item.

1. ATM 셀 헤더의 수신기능1. Receiving function of ATM cell header

시스템 동기신호인 셀 클럭 이외에 셀 크럭 직후의 바이트 클럭에 동기한 5바이트의 셀 헤더를 수신한다. 상기 셀 클럭은 각 셀을 감시하는 바이너리 카운터의 구동에 사용한다. 한편, 수신한 셀 헤더는 재차 필드별로 분리 또는 합성하여 사용자 데이터 셀의 감시 및 제어에 사용된다.In addition to the cell clock, which is a system synchronization signal, a 5-byte cell header synchronized with the byte clock immediately after the cell clock is received. The cell clock is used to drive a binary counter for monitoring each cell. On the other hand, the received cell header is again separated or synthesized for each field and used to monitor and control user data cells.

2. ATM 셀 헤더의 유효성 판단기능2. Validation function of ATM cell header

셀 헤더를 검사하여 현재의 셀이 정당하게 연결 설정된 사용자 커넥션으로부터 발생한 것인지 아닌지를 판단한다. 이는 셀 헤더로부터 추출한 8 비트의 VPI(단, NNI(Network-to-Network Interface: 망간 인터페이스)의 경우는 12비트) 및 16 비트의 VCI 값을 룩-업 테이블에 전송하여 상기 룩-업 테이블에서 해당 Match flag 신호를 받아 수행한다.Examine the cell header to determine whether the current cell is from a legitimately connected user connection. It transmits 8 bits of VPI extracted from cell header (12 bits for NNI and 16 bits) and 16 bits of VCI to look-up table. It executes by receiving the corresponding match flag signal.

3. 입력 셀의 감시기능3. Monitoring function of input cell

VBR(Variable Bit Rate: 가변전송속도) 트래픽 원으로부터 발생되는 모든 데이터 셀들은 특정 비트의 바이너리 카운터로 감시한다. 상기 바이너리 카운터의 크기는 시스템 운용시 서비스할 트래픽의 특성에 따라 가변적으로 조정한다. 일 예로 14 비트의 바이너리 카운터는 16kbps의 저속 데이터 셀까지를 감시하기 위한 것이다. 즉, 16kbps 트래픽의 경우에 있어서 링크속도를 155.52Mbps, 트래픽 원으로부터의 셀 율(Cell Rate)을 Rc로 할 경우 인접 셀간의 도착 간격 Ticat는 하기의 수학식 1로 계산한다.All data cells originating from VBR (Variable Bit Rate) traffic sources are monitored by a binary counter of a specific bit. The size of the binary counter is variably adjusted according to the characteristics of traffic to be serviced during system operation. For example, a 14-bit binary counter is for monitoring up to 16 kbps of low-speed data cells. That is, in the case of 16 kbps traffic, when the link speed is 155.52 Mbps and the cell rate from the traffic source is Rc, the arrival interval Ticat between adjacent cells is calculated by Equation 1 below.

Ticat= line speed ÷ RcT icat = line speed ÷ Rc

상기 수학식 1에 의해 16kbps 트래픽의 경우 인접 셀 간의 도착 간격을 계산하면; Ticat= (155.52×106)÷(16×103) = 9720(cell time)이 된다. 따라서, 이 트래픽을 감시하기 위해서는 14 비트 카운터가 필요하게 된다. 이것은 213＜9720＜214이기 때문이다. 한편, 이 셀 감시 카운터의 크기는 생각할 수 있는 최저의 셀 율에 기초한 값으로, 실제로는 감시할 트래픽의 종류와 협상한 데이터 율에 의해 더 작아진다. 예를 들어, 도 4에서 도시한 것으로 알 수 있듯이 데이터 셀 율이 6.48Mbps의 경우는 인접 셀 간의 도착간격 Ticat가 24로 되어 이 트래픽을 감시하기 위해서는 5비트의 카운터로도 충분하다. 마찬가지의 방법으로 12.96Mbps의 경우는 인접 셀 간의 도착간격 Ticat가 상기의 수학식 1에 의해 12로 되어 4비트의 카운터로, 51.84Mbps의 경우는 인접 셀 간의 도착간격 Ticat가 상기 수학식 1에 의해 3으로 되어 2비트의 카운터로 된다. 즉, 트래픽 발생속도가 빨라질수록 트래픽 감시용의 카운터 크기는 더 작게 할 수 있음을 의미한다. 상기와 같은 카운터의 크기에 관한 특징에 의해 도래할 광대역 네트웍이나 멀티미디어 네트웍과 같은 환경에서는 현 단계의 ATM 스위치 내의 Policing 기능을 수행하기 위해 설치되어져 있는 하드웨어의 양을 감소시킬 수 있다.Calculating arrival intervals between adjacent cells in case of 16kbps traffic according to Equation 1 above; T icat = (155.52 × 10 6 ) ÷ (16 × 10 3 ) = 9720 (cell time). Thus, a 14-bit counter is needed to monitor this traffic. This is because 2 13 <9720 <2 14 . On the other hand, the size of this cell monitoring counter is a value based on the lowest conceivable cell rate, and is actually smaller due to the type of traffic to be monitored and the negotiated data rate. For example, As can be seen as shown in 4 cases of the data cell rate is 6.48Mbps arrival interval between adjacent cells is set to T icat 24 is sufficient as a 5-bit counter in order to monitor the traffic. Similarly, in the case of 12.96 Mbps, the arrival interval T icat between neighboring cells is 12 by Equation 1 above, and is a 4-bit counter. In the case of 51.84 Mbps, the arrival interval T icat between neighboring cells is It becomes 3 by 2 and becomes a 2-bit counter. In other words, as the traffic generation speed increases, the counter size for traffic monitoring can be made smaller. Due to the characteristics of the counter size as described above, in an environment such as a broadband network or a multimedia network, the amount of hardware installed to perform a Policing function in an ATM switch at this stage can be reduced.

한편, 본 발명에 따른 셀 감시 메카니즘은 데이터 셀 율을 감시하도록 설계하였기 때문에 Rate-based의 ABR(Available Bit Rate) 트래픽 제어에도 그대로 적용할 수 있다. 셀 손실 특성에 있어서 우수한 Credit-based의 ABR 트래픽 제어에 적용하는 경우 상기 셀 감시 카운터는 스위치 노드에 유입되는 데이터 셀 수를 카운트하도록 변경하여 운용하면 된다.On the other hand, since the cell monitoring mechanism according to the present invention is designed to monitor the data cell rate, it can be applied to rate-based ABR (Available Bit Rate) traffic control as it is. In the case of applying to credit-based ABR traffic control having excellent cell loss characteristics, the cell monitoring counter may be changed to count the number of data cells flowing into the switch node.

4. 셀 제어정보의 수신기능4. Receive function of cell control information

하나의 사용자 데이터 셀이 도착하면 상기 5 바이트 셀 헤더로부터 추출한 VPI/VCI값에 해당하는 셀 제어정보를 룩-업 테이블 20으로부터 읽어온다. 연결 설정 직후의 초기 카운터 제어치 Cc(counter control value)는 하기의 수학식 2에 의해 구한다.When one user data cell arrives, cell control information corresponding to the VPI / VCI value extracted from the 5-byte cell header is read from the look-up table 20. The initial counter control value Cc (counter control value) immediately after connection establishment is obtained by the following equation.

Cc = cell size ÷ (Rp×one_cell_time)Cc = cell size ÷ (Rp × one_cell_time)

여기서, Rp는 연결 설정시에 협상한 최고 셀 율이고, one_cell_time은 ATM UNI(User-Network Interface: 사용자 망간 인터페이스) 속도로부터 2.726 μsec 이다.Here, Rp is the highest cell rate negotiated at connection establishment, and one_cell_time is 2.726 μsec from ATM UNI (User-Network Interface) speed.

Rate-based의 ABR 트래픽 제어를 수행할 경우 상기 제어정보 Cc를 그대로 셀 율 제어에 이용하며, Credit-based의 ABR 트래픽 제어에서는 버퍼 관리 규칙에 따라서 버퍼의 점유율을 관리하는 제어정보로 사용한다.When performing rate-based ABR traffic control, the control information Cc is used for cell rate control as it is, and credit-based ABR traffic control is used as control information for managing the occupancy of the buffer according to buffer management rules.

5. 셀 제어기능5. Cell Control Function

셀 제어의 정확성을 가하기 위하여 본 발명은 셀 감시정보 Cm(monitor counter value)과 셀 제어정보 Cc(counter control value)를 비교하여 수행한다. 셀 감시정보 Cm이 셀 제어정보 Cc보다 큰 경우에는 해당 셀은 현재의 제어 파라미터를 위반하지 않음을 의미하고, 상기 셀 감시정보 Cm이 셀 제어정보 Cc보다 작은경우에는 해당 셀이 현재의 제어 파라미터를 위반하였음을 의미한다. 도 5에 도시한 것이 셀 감시정보와 셀 제어정보의 이용을 보여주기 위한 일 예시도로서, 현재의 셀 율에 대한 제어치가 10Mbps의 경우(카운터 제어치 Cc가 16인 것과 동등)에 있어서의 상기 트래픽 파라미터를 위반하는 셀(Cm1)과 준수하는 셀(Cm2)의 일 예를 나타낸 것이다. 최종적으로 상기 셀의 파라미터 위반 여부를 결정할 때는 트래픽 원으로부터 감시기능 수행부까지의 셀 지연 변동에 관한 허용치 CDV를 포함하는데, 이는 통계 다중에 의한 셀 집중 효과에 대처하기 위함이다. 한편, 독특한 트래픽 제어정보인 A_I 비트를 이용하여 해당 커넥션이 실제로 협상 파라미터를 위반하는가 아닌가에 대한 판단 및 사용하지 않은 대역으로의 억세스 제어를 수행한다.In order to add the accuracy of cell control, the present invention compares the cell monitoring information Cm and the cell control information Cc. If the cell monitoring information Cm is larger than the cell control information Cc, it means that the cell does not violate the current control parameter. If the cell monitoring information Cm is smaller than the cell control information Cc, the cell is assigned the current control parameter. It means a violation. FIG. 5 is an exemplary diagram for showing the use of cell monitoring information and cell control information. In the case where the control value for the current cell rate is 10 Mbps (equivalent to counter control value Cc equal to 16) An example of a cell Cm1 violating a traffic parameter and a cell Cm2 compliant are shown. Finally, the determination of whether the cell violates the parameter includes the allowable CDV for the cell delay variation from the traffic source to the monitoring function performing unit, in order to cope with the cell concentration effect due to statistical multiplexing. Meanwhile, the A_I bit, which is unique traffic control information, is used to determine whether the corresponding connection actually violates the negotiation parameter and to control access to an unused band.

6. 셀 감시정보의 보고기능6. Reporting function of cell monitoring information

셀 감시 및 제어 결과 정보를 제어평면에 보고하므로써 유입된 데이터 셀에 대한 통계 데이터를 얻고, 필요에 따라 특정 커넥션의 관리 정보를 변경한다. 상기 VBR이나 버스트 트래픽에 대해서는 대부분의 경우가 감시정보 Cm이 제어정보 Cc보다 크기 때문에 상기 제어정보 Cc는 상기 감시정보 Cm에 기초하여 재설정한다. 그리고 상기 감시정보 Cm이 상기 제어정보 Cc보다 작을 경우에는 무조건적으로 보고하여 상기 셀 제어정보 Cc를 즉시 변경한다. 여기서, 보고한 셀 감시정보가 셀 제어정보로서 룩-업 테이블에 등록되지만 셀 제어정보로서 직접 사용하기 위해서는 이외에도 A_I 비트가 셋 되어 있어야 한다.By reporting the cell monitoring and control result information to the control plane, statistical data on incoming data cells is obtained, and management information of a specific connection is changed as necessary. Since the monitoring information Cm is larger than the control information Cc in most cases, the control information Cc is reset based on the monitoring information Cm. When the monitoring information Cm is smaller than the control information Cc, the monitoring information Cm is unconditionally reported and the cell control information Cc is immediately changed. Here, although the reported cell monitoring information is registered in the look-up table as the cell control information, the A_I bit must be set in addition to the direct use as the cell control information.

상술한 도 1 - 도 5 및 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 도 6을 통해 상세히 설명한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 and 7 described above.

상기 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 실시간 셀 감시 및 제어를 위한 알고리즘의 흐름도로서,6 is a flowchart of an algorithm for real-time cell monitoring and control according to an embodiment of the present invention.

201단계에서 HDPU 13은 ATM 망의 물리계층(P/L)으로부터 53 바이트(BYTE)의 셀이 수신되면 203단계에서 수신한 도 3과 같은 ATM 셀의 5 바이트 헤더로부터 VPI/VCI, CLP 필드를 추출하여 CADU 15로 보낸다. 그러면 205단계에서 상기 CADU 15는 하기의 표 1의 예시와 같은 룩-업(LOOK-UP) 테이블 20에서 해당 VPI/VCI의 Match flag 값을 이용하여 셀의 유효성 여부를 판단한다.In step 201, when the 53 bytes (BYTE) cell is received from the physical layer (P / L) of the ATM network, the HDPU 13 receives the VPI / VCI and CLP fields from the 5-byte header of the ATM cell shown in FIG. Extract and send to CADU 15. Then, in step 205, the CADU 15 determines the validity of the cell using the match flag value of the corresponding VPI / VCI in the look-up table 20 as shown in Table 1 below.

룩-업 테이블(LOOK-UP TABLE)의 일 예Example of look-up table VPI/VCI24 bitsVPI / VCI24 bits Match flag1 bitMatch flag1 bit Cc14 bitsCc14 bits CDVCDV A_I1 bitA_I1 bit CNS1 bitCNS1 bit # 10# 10 00 ------ xxxx ------ ------ # 20# 20 1One xxxx xxxx 00 0 또는 10 or 1 # 30# 30 1One xxxx xxxx 1One 0 또는 10 or 1 # 40# 40 0 또는 10 or 1 xxxx xxxx 1(o)1 (o) 0 또는 10 or 1 ······ ······ ······ ······ ······ ······

여기서, xx: 카운터 값 ; Match flag, A_I, CNS: 액티브 하이 ; (o):option이다.Where xx: counter value; Match flag, A_I, CNS: active high; (o): option.

이때, 상기 CADU 15는 상기 룩-업(LOOK-UP) 테이블 20의 해당 VPI/VCI의 Match flag=1 이면 현재의 셀이 정당하게 연결 설정된 커넥션으로부터 발생된 유효한 셀인 것으로 판단하여 209단계로 진행하고, 룩-업(LOOK-UP) 테이블 20의 해당 VPI/VCI의 Match flag≠1 이면 유효하지 않은 경우로 판단하여 207단계에서 셀을 폐기한 후 다음 셀 율의 감시 및 제어를 수행한다. 상기 209단계에서 CADU 15는 TMP 17로부터 감시정보인 Cm을 인가받고, 상기 룩-업 테이블 20으로부터 제어정보인 Cc를 독출한다. 이후 211단계에서 상기 CADU 15는 상기 감시정보 Cm과 제어정보 Cc를 비교하여 트래픽 파라미터의 위반여부를 검사한다. 이 단계에서는 셀의 집중효과에 대처하기 위하여 연결 설정시 미리 결정되어진 상기 룩-업(LOOK-UP) 테이블 20의 해당 VPI/VCI의 CDV 값을 이용하는데, ∥Cc-Cm∥＞CDV 여부를 검사하여 상기 ∥Cc-Cm∥ 값이 상기 CDV 값보다 작거나 같으면 적법한 것으로 판단함에 의해 수신된 셀을 허용하여 현재의 셀 제어 및 감시를 종료하고 231단계로 진행하여 다음 셀 처리를 준비한다. 그렇지 않고 상기 ∥Cc-Cm∥ 값이 상기 CDV 값보다 큰 경우에는 212단계로 진행하여 상기 Cm 값이 상기 Cc 값보다 작을 경우에는 213단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 227단계로 진행한다. 상기 211단계 및 212단계에서의 셀 위반여부 판단을 정리하면 상기 Cm 값이 CDV 값 이내에 들어오면 적법한 것으로 판단한다. 또한, 상기 Cm 값이 CDV 값 이내에 들어오지 않는 경우에 있어 Cc〉Cm 인 경우에는 위반으로 판단하고, Cc〈Cm 인 경우에는 적법한 것으로 판단한다. 즉, 도 7에서의 Cm2와 Cm3는 적법, Cm1은 위반, Cm4는 적법한 것으로 판단한다.In this case, the CADU 15 determines that the current cell is a valid cell generated from a connection that is legitimately connected if the corresponding flag of the VPI / VCI of the look-up table 20 corresponds to step 209. If the match flag ≠ 1 of the corresponding VPI / VCI in the look-up table 20 is determined to be invalid, the cell is discarded in step 207 and the next cell rate is monitored and controlled. In step 209, the CADU 15 receives Cm as monitoring information from the TMP 17 and reads Cc as control information from the look-up table 20. In step 211, the CADU 15 compares the monitoring information Cm with the control information Cc and checks whether the traffic parameter is violated. In this step, in order to cope with the concentration effect of the cell, the CDV value of the corresponding VPI / VCI of the LOOK-UP table 20, which is predetermined at the time of connection establishment, is used. ∥Cc-Cm∥ ＞ CDV If the value of Cc-Cm is less than or equal to the CDV value, the cell is allowed to be accepted by judging that it is legitimate, and the current cell control and monitoring is terminated. If the Cc-Cm value is greater than the CDV value, the process proceeds to step 212. If the Cm value is smaller than the Cc value, the process proceeds to step 213. Otherwise, the process proceeds to step 227. When the cell violation determination in steps 211 and 212 is summarized, it is determined that the Cm value is within the CDV value. In addition, when the Cm value does not fall within the CDV value, it is determined that the violation is Cc> Cm, and when Cc <Cm, it is determined to be legal. That is, it is determined that Cm2 and Cm3 in FIG. 7 are legal, Cm1 is in violation, and Cm4 is legal.

상기 213단계에서 협상 파라미터 위반 여부를 검사하기 위해 상기 CADU 15는 상기 룩-업 테이블 20으로부터 트래픽 제어정보인 A_I 비트 값을 읽어와 현재의 사용자 커넥션이 실제로 협상 파라미터를 위반하고 있는가를 판단한다. 예를 들어 상기 룩-업 테이블 20의 해당 A_I 비트 값이 '1'이면 위반으로 판단하여 217단계로 진행하고, 상기 A_I 비트 값이 '0'이면 215단계로 진행하여 셀을 억제한 후 229단계로 진행한다. 상기 217단계에서는 셀 헤더로부터 추출한 CLP 비트 값을 검색하여 상기 CLP=1이면 219단계로 진행하여 셀 폐기를 위한 제어신호, 'Discard Signal'을 상기 물리계층(P/L)으로 보낸다. 만약 상기 CLP=0이면 상기 CADU 15는 221단계에서 상기 CLP 비트 값을 '1'로 셋(SET)한 후 223단계에서 제어신호, 'TAG Signal'을 물리계층(P/L)으로 보낸다. 그런 후 225단계에서 ECN 신호송출을 위한 셀 헤더의 PTI 필드 값을 변경하여 셀의 폭주를 표시한다.In order to check whether the negotiation parameter is violated in step 213, the CADU 15 reads the A_I bit value, which is traffic control information, from the look-up table 20 to determine whether the current user connection actually violates the negotiation parameter. For example, if the corresponding A_I bit value of the look-up table 20 is '1', it is determined to be a violation and proceeds to step 217. If the A_I bit value is '0', the step proceeds to step 215 and the cell is suppressed after step 229. Proceed to In step 217, the CLP bit value extracted from the cell header is searched, and if CLP = 1, the flow proceeds to step 219, and a control signal for discarding a cell, 'Discard Signal', is sent to the physical layer (P / L). If the CLP = 0, the CADU 15 sets the CLP bit value to '1' in step 221 and then sends a control signal and a 'TAG signal' to the physical layer (P / L) in step 223. Thereafter, in step 225, the PTI field value of the cell header for transmitting the ECN signal is changed to indicate the congestion of the cell.

한편, 상기 215단계에서의 셀 억제와 상기 219단계에서의 셀 폐기 및 상기 223단계에서의 태그 신호를 상기 물리계층으로 보낸 후 227단계로 진행하여 CADU 15는 MIRU 19에 제어결과를 보고하고, 상기 MIRU 19는 제어평판에 감시정보 Cm을 보고한다. 그런 후 229단계에서 MDPP 30은 Look-up 테이블 20에 제어정보 Cc를 감시정보 Cm에 기초하여 새로이 갱신한다. 상기 제어정보 Cc를 갱신하는 이유는 현재 수신된 셀이 유효하더라도 이전의 제어정보 Cc와 감시정보 Cm이 차이를 보일 때 다음 수시노디는 셀의 트래픽 제어를 위해 갱신하는 것이다. 이렇게 하므로써 트래픽을 실시간으로 제어할 수 있다.On the other hand, after cell suppression in step 215, cell discard in step 219, and tag signal in step 223 are sent to the physical layer, the process proceeds to step 227, and CADU 15 reports the control result to MIRU 19. MIRU 19 reports the monitoring information Cm to the control panel. Thereafter, in step 229, the MDPP 30 updates the control information Cc in the look-up table 20 based on the monitoring information Cm. The reason for updating the control information Cc is that the next few nodes update for the traffic control of the cell when the previous control information Cc and the monitoring information Cm show a difference even though the currently received cell is valid. In this way, traffic can be controlled in real time.

상기와 같이 수신된 특정 셀에 대한 트래픽의 감시 및 제어가 완료되면 231단계로 진행하여 타이머(바이너리 카운터)를 리셋(Reset) 시킨 후 상기 201단계로 돌아가 수신되는 다음 셀의 트래픽 감시 및 제어동작(201 - 231단계)을 실시간으로 반복 수행한다.When the monitoring and control of the traffic for the specific cell is completed as described above, the flow proceeds to step 231 to reset the timer (binary counter) and returns to step 201 to monitor and control the traffic of the next cell. Steps 201 to 231) are repeated in real time.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 다양한 특성을 갖는 ATM 트래픽을 실시간으로 감시하여 제어하는 알고리즘을 제공하는 것으로, 셀의 연결 설정시에 협정된 트래픽 파라미터의 준수여부를 정확하게 판단함과 동시에 데이터 셀의 통계 다중화에 의해 네트웍 자원의 효율적 이용을 가능하도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention provides an algorithm that monitors and controls ATM traffic having various characteristics in real time, and accurately determines whether or not to comply with a negotiated traffic parameter when establishing a cell connection, and at the same time, statistical multiplexing of data cells. This has the effect of enabling efficient use of network resources.

또한, ATM 트래픽의 실시간 관리에 의해 장차 CBR 트래픽 대상의 고정 대역폭 할당방법으로 운용되는 ATM 스위치에 적용하여 VBR 및 ABR 그리고 UBR 등의 다양한 종류의 ATM 서비스들을 효율적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.In addition, by real-time management of ATM traffic, it can be effectively applied to ATM switches operating in the fixed bandwidth allocation method for CBR traffic in the future to efficiently handle various types of ATM services such as VBR, ABR, and UBR.

Claims (17)

트래픽 감시 및 제어를 수행하기 위하여 에이티엠 계층상에서 카운터에 의해 실제로 두 개의 연속된 인접 셀간의 시간을 측정하여 감시정보 처리부로 보고하는 에이티엠 셀 제어블록과, 가상경로 식별자/가상채널 식별자에 따른 제어정보와 셀 헤더의 유효값, 그리고 위반 판단값 등이 지정되어 있는 룩-업 테이블을 구비하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법에 있어서,In order to perform traffic monitoring and control, the AT cell control block which actually measures the time between two consecutive adjacent cells by the counter on the AT layer and reports it to the monitoring information processor, and controls according to the virtual path identifier / virtual channel identifier. A real-time traffic monitoring and control method in an asynchronous transmission mode switching node having a look-up table in which information, a valid value of a cell header, and a violation determination value are specified, 수신되는 53바이트의 에이티엠 셀의 5바이트 셀 헤더로부터 가상경로 식별자/가상채널 식별자 필드와 셀 손실 우선순위 필드를 추출하는 과정과,Extracting a virtual path identifier / virtual channel identifier field and a cell loss priority field from the 5-byte cell header of the 53-byte AT cell; 상기 셀 헤더로부터 추출한 가상경로 식별자/가상채널 식별자 필드에 대한 상기 룩-업 테이블의 셀 헤더 유효값을 검사하여 수신된 셀의 유효성 여부를 판단하는 과정과,Determining whether a received cell is valid by examining a cell header valid value of the look-up table for the virtual path identifier / virtual channel identifier field extracted from the cell header; 상기 셀의 유효성 판단에 의해 유효 셀인 경우 감시정보와 제어정보를 비교하여 트래픽 파라미터 위반여부를 검사하는 과정과,Checking whether the traffic parameter is violated by comparing the monitoring information and the control information when the valid cell is determined by the validity of the cell; 상기 트래픽 파라미터 검사에 의해 위반으로 판단될 경우 상기 룩-업 테이블에 있는 트래픽 제어정보 값 및 셀 손실 우선순위 필드 값을 이용하여 현재의 사용자 연결이 협상 파라미터를 위반하고 있는가를 검사하는 과정과,Checking whether the current user connection violates the negotiation parameter by using the traffic control information value and the cell loss priority field value in the look-up table when it is determined that the violation is determined by the traffic parameter check; 상기 협상 파라미터 위반 여부에 따라 셀을 억제, 태그, 폐기시키는 과정과,Suppressing, tagging, and discarding cells according to whether the negotiation parameter is violated; 상기 유효 셀에 대하여 결정된 셀 제어결과를 실제로 셀 처리를 수행하는 물리계층으로 보내는 과정과,Sending a cell control result determined for the valid cell to a physical layer that actually performs cell processing; 상위의 제어평판에 셀 감시정보를 보고하고, 상기 셀 감시정보에 기초하여 셀 제어정보를 재설정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.And reporting cell monitoring information to an upper control plate and resetting cell control information based on the cell monitoring information. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기감시정보는 상기 에이티엠 계층상에서 바이너리 카운터에 의해 실제로 두 개의 연속된 인접 셀간의 시간을 측정한 값임을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.The monitoring information is a real-time traffic monitoring and control method of the asynchronous transmission mode switching node, characterized in that the value measured by the binary counter on the HT layer actually between two consecutive adjacent cells. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어정보는 연결설정 직후에는 하기의 식에 의해 결정되어 상기 룩-업 테이블에 지정되는 제어정보이며, 이후의 제어정보는 셀 처리 수행시 감시정보에 기초하여 새로이 룩-업 테이블에 갱신되는 제어정보임을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.The control information is control information which is determined by the following equation immediately after the connection is established and assigned to the look-up table. Subsequent control information is newly updated in the look-up table based on the monitoring information when performing cell processing. Real-time traffic monitoring and control method in the asynchronous transmission mode switching node characterized in that the information. Cc = cell size ÷ (Rp×one_cell_time)Cc = cell size ÷ (Rp × one_cell_time) 여기서, Cc는 연결설정 직후의 제어정보이고, Rp는 연결 설정시에 협상한 최고 셀 율이고, one_cell_time은 에이티엠 사용자 망간 인터페이스 속도로부터 2.726 μsec 이다.Here, Cc is control information immediately after connection establishment, Rp is the highest cell rate negotiated at connection establishment, and one_cell_time is 2.726 μsec from ATM user network interface speed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감시정보와 제어정보를 이용한 트래픽 파라미터 위반여부 검사는 제어정보 전후에 지정되는 임의의 셀 지연변동 허용치 내에 감시정보가 오면 셀을 허용하고, 그렇지 않으면 위반으로 판단함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.The traffic parameter violation check using the monitoring information and the control information allows the cell if the monitoring information comes within an arbitrary cell delay variation allowance specified before and after the control information, and otherwise determines to violate the asynchronous transmission mode switching. Real time traffic monitoring and control method in node. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 임의의 셀 지연변동 허용치는 연결 설정시에 미리 결정되어 룩-업 테이블에 지정된 값임을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.The random cell delay variation tolerance value is a value specified in a look-up table that is predetermined at the time of connection establishment, the real-time traffic monitoring and control method in an asynchronous transmission mode switching node. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 셀의 유효성 판단에 의해 셀이 유효하지 않을 경우 셀을 폐기한 후 다음 수신되는 인접 셀 처리를 준비하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.And if the cell is not valid according to the validity of the cell, discarding the cell and preparing for processing of the next received neighbor cell. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트래픽 파라미터 검사에 의해 적법한 것으로 판단될 경우 셀을 허용하고 현재의 셀에 대한 감시 및 제어를 종료한 후 다음 수신되는 인접 셀 처리를 준비하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.If it is determined to be legitimate by the traffic parameter check, the method further comprises the step of allowing the cell, terminating the monitoring and control of the current cell, and preparing to process the next received neighbor cell. Real-time traffic monitoring and control in. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 바이너리 카운터는 하기의 식에 의해 결정되는 인접 셀 간의 도착 간격을 포함하는 최소 비트의 바이너리로 크기를 결정함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.The binary counter is a real-time traffic monitoring and control method of the asynchronous transmission mode switching node, characterized in that for determining the size of the minimum bit binary including the arrival interval between adjacent cells determined by the following equation. Ticat= line speed ÷ RcT icat = line speed ÷ Rc 여기서, line speed는 트래픽의 링크속도를, Rc는 트래픽 원으로부터의 셀 율, Ticat는 인접 셀간의 도착 간격이다.Where line speed is the link speed of the traffic, Rc is the cell rate from the traffic source, and Ticat is the arrival interval between adjacent cells. 트래픽 감시 및 제어를 수행하기 위하여 에이티엠 계층상에서 카운터에 의해 실제로 두 개의 연속된 인접 셀간의 시간을 측정하여 감시정보 처리부로 보고하는 에이티엠 셀 제어블록과, 가상경로 식별자/가상채널 식별자에 따른 제어정보와 셀의 유효성 판단 기준인 셀 헤더의 유효값, 그리고 협상 파라미터 위반여부의 기준인 트래픽제어정보 값, 연결설정시에 미리 결정되어지는 셀 지연변동 허용치 등이 지정되어 있는 룩-업 테이블을 구비하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법에 있어서,In order to perform traffic monitoring and control, the AT cell control block which actually measures the time between two consecutive adjacent cells by the counter on the AT layer and reports it to the monitoring information processor, and controls according to the virtual path identifier / virtual channel identifier. It has a look-up table that specifies information, valid values of cell headers for determining validity of a cell, traffic control information values for criterion of violation of negotiation parameters, and allowable cell delay fluctuations predetermined at connection establishment. In the real-time traffic monitoring and control method in the asynchronous transmission mode switching node, 물리계층으로부터 수신되는 53바이트의 에이티엠 셀의 5바이트 셀 헤더로부터 가상경로 식별자/가상채널 식별자 필드와 셀 손실 우선순위 필드를 추출하는 과정과,Extracting a virtual path identifier / virtual channel identifier field and a cell loss priority field from a 5-byte cell header of a 53-byte AT cell received from the physical layer; 상기 셀 헤더로부터 추출한 가상경로 식별자/가상채널 식별자 필드를 상기 룩-업 테이블로 전송하는 과정과,Transmitting the virtual path identifier / virtual channel identifier field extracted from the cell header to the look-up table; 상기 룩-업 테이블에 전송된 상기 가상경로 식별자/가상채널 식별자 필드에 대한 상기 룩-업 테이블의 셀 헤더 유효값을 검사하여 수신된 셀이 정당하게 연결 설정된 커넥션으로부터 발생된 유효 셀인가를 판단하는 과정과,Checking a cell header valid value of the look-up table for the virtual path identifier / virtual channel identifier field transmitted to the look-up table to determine whether the received cell is a valid cell originating from a legitimately established connection. Process, 상기 유효 셀 판단에 의해 유효 셀로 판단되는 경우 상기 제어정보를 상기 룩-업 테이블에서 독출하고, 두 개의 연속된 인접 셀간의 시간을 측정한 값인 감시정보를 감시부로부터 독출하는 과정과,Reading the control information from the look-up table when it is determined to be a valid cell by the valid cell determination, and reading monitoring information, which is a value obtained by measuring a time between two consecutive adjacent cells, from a monitoring unit; 상기 독출된 제어정보를 기준으로 하여 전후에 지정되는 허용범위인 상기 셀 지연변동 허용치 이내에 감시정보가 오거나 상기 제어정보 보다 상기 감시정보가 큰 경우이면 위반하지 않은 것으로 판단하고, 상기 셀 지연변동 허용치 이내에 감시정보가 오지 않으면서 상기 제어정보 보다 상기 감시정보가 작으면 위반으로 판단하는 트래픽 파라미터 위반여부 검사과정과,If monitoring information comes within the allowable cell delay variation allowable range which is designated before and after the read control information, or if the monitoring information is larger than the control information, it is determined not to be violated, and within the cell delay variation allowance. A traffic parameter violation checking process determining that the monitoring information is less than the control information without monitoring information, 상기 트래픽 파라미터 위반여부 검사에 의해 위반으로 판단될 경우 상기 룩-업 테이블에 있는 트래픽제어정보 값을 통해 현재의 사용자 커넥션이 실제로 협상 파라미터를 위반하고 있는가를 최종적으로 결정하는 과정과,Finally determining whether the current user connection actually violates the negotiation parameter through the traffic control information value in the look-up table when it is determined that the violation is determined by the traffic parameter violation check; 상기 협상 파라미터 위반여부에 따라 해당 셀이 위반으로 판단되면 셀 손실 우선순위 필드 값에 따라 폐기 또는 태그되는 과정과,If the cell is determined to be in violation according to whether the negotiation parameter is violated, discarding or tagging according to a cell loss priority field value; 상기 유효 셀에 대하여 결정된 셀 제어결과를 실제로 셀 처리를 수행하는 상기 물리계층으로 보내는 과정과,Sending a cell control result determined for the valid cell to the physical layer that actually performs cell processing; 상위의 제어평판에 셀 감시정보를 보고하고, 상기 셀 감시정보에 기초하여 셀 제어정보를 재설정하는 과정과,Reporting cell monitoring information to an upper control plate and resetting cell control information based on the cell monitoring information; 수신된 한 셀에 대한 트래픽 감시 및 제어가 완료되면 카운터를 리셋시킨 후 다음 수신되는 인접 셀 처리시 상기의 과정들을 순차적으로 반복 수행하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.When the monitoring and control of the received cell is completed, the counter is reset and the real time traffic in the asynchronous transmission mode switching node comprises the steps of sequentially performing the above steps in processing the next adjacent cell. Surveillance and Control Methods. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 두 개의 연속된 인접 셀간의 시간 측정은 상기 에이티엠 계층상에서 바이너리 카운터에 의해 수행됨을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.Real time traffic monitoring and control method in an asynchronous transmission mode switching node, wherein the time measurement between two consecutive adjacent cells is performed by a binary counter on the AT layer. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 바이너리 카운터는 하기의 식에 의해 결정되는 인접 셀 간의 도착 간격을 포함하는 최소 비트의 바이너리로 크기를 결정함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.The binary counter is a real-time traffic monitoring and control method of the asynchronous transmission mode switching node, characterized in that for determining the size of the minimum bit binary including the arrival interval between adjacent cells determined by the following equation. Ticat= line speed ÷ RcT icat = line speed ÷ Rc 여기서, line speed는 트래픽의 링크속도를, Rc는 트래픽 원으로부터의 셀 율, Ticat는 인접 셀간의 도착 간격이다.Where line speed is the link speed of the traffic, Rc is the cell rate from the traffic source, and Ticat is the arrival interval between adjacent cells. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제어정보는 연결설정 직후에는 하기의 식에 의해 결정되어 상기 룩-업 테이블에 지정되는 제어정보이며, 이후의 제어정보는 셀 처리 수행시 감시정보에 기초하여 새로이 룩-업 테이블에 갱신되는 제어정보임을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.The control information is control information which is determined by the following equation immediately after the connection is established and assigned to the look-up table. Subsequent control information is newly updated in the look-up table based on the monitoring information when performing cell processing. Real-time traffic monitoring and control method in the asynchronous transmission mode switching node characterized in that the information. Cc = cell size ÷ (Rp×one_cell_time)Cc = cell size ÷ (Rp × one_cell_time) 여기서, Cc는 연결설정 직후의 제어정보이고, Rp는 연결 설정시에 협상한 최고 셀 율이고, one_cell_time은 에이티엠 사용자 망간 인터페이스 속도로부터 2.726 μsec 이다.Here, Cc is control information immediately after connection establishment, Rp is the highest cell rate negotiated at connection establishment, and one_cell_time is 2.726 μsec from ATM user network interface speed. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 셀의 유효성 판단에 의해 셀이 유효하지 않을 경우 셀을 폐기한 후 다음 수신되는 인접 셀 처리를 준비하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.And if the cell is not valid according to the validity of the cell, discarding the cell and preparing for processing of the next received neighbor cell. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 트래픽 파라미터 검사에 의해 적법한 것으로 판단될 경우 셀을 허용하고 현재의 셀에 대한 감시 및 제어를 종료한 후, 다음 수신되는 인접 셀 처리를 준비하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.If it is determined that the traffic parameter is determined to be legitimate, the method further comprises the step of allowing the cell, terminating the monitoring and control of the current cell, and preparing to process the next neighbor cell. Real time traffic monitoring and control method in node. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 트래픽 제어정보는 해당 커넥션이 실제로 협상 파라미터를 위반하는가에 대한 판단 및 사용하지 않는 대역으로의 억세스 제어를 수행하는 값임을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.The traffic control information is a value for performing a determination on whether a corresponding connection actually violates a negotiation parameter and access control to an unused band. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 태그시 이씨엔 신호송출을 위한 상기 셀 헤더의 피티아이 필드를 변경하여 셀의 폭주를 표시하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.And changing the PTI field of the cell header for the tagsiCSI signal transmission to indicate congestion of the cell. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 협상 파라미터 위반여부에 따라 해당 셀이 적법할 경우 셀을 억제하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 비동기 전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법.And suppressing the cell if the corresponding cell is legal according to whether the negotiation parameter is violated.
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